CloudPhone está realmente chegando

Introdução:

CloudPhone ou telefone na nuvem é sempre uma idéia. Eu executei o sistema Android na máquina virtual muito cedo e instalei um pequeno jogo para jogar aviões e tive uma experiência simples. Obviamente, ele só pode alcançar a usabilidade, o que ainda está longe de ser realmente satisfatório. Mas já podemos ver a tendência futura dos telefones celulares. Portanto, surgiu um desejo pelo futuro telefone celular.

CloudPhone imaginário

O telefone móvel possui muitas funções no momento, como telefone, câmera, jogo, compras e assim por diante. A variedade de funções transforma o telefone em um computador pequeno. A tecnologia de desktop em nuvem é popular há muito tempo, mas conseguiu atender às demandas básicas do escritório. Também é interessante transformar um telefone celular em um telefone na nuvem (CloudPhone). Existe uma solução de VDI na área de trabalho em nuvem.De fato, a máquina virtual é executada no servidor em nuvem.O thin client usado pelo usuário fornece um sistema simples, usado principalmente para acessar a máquina virtual remota. Como mostra

a figura, no cenário da área de trabalho em nuvem, o principal problema é resolver três partes.

Thin client: conheça a capacidade da interface do usuário de interagir com dispositivos físicos. Por exemplo, conecte fones de ouvido, disco U e outras interfaces.
Servidor: para atender às necessidades do usuário de usar o computador e fornecer recursos avançados para máquinas virtuais.
Protocolo de acesso: vincule o thin client e o servidor para apresentar imagens localmente. Limitado às condições da rede, o design do protocolo precisa fornecer uma exibição de qualidade de imagem mais alta dentro da largura de banda limitada.

Nuvem de desktop analógica, de fato, o CloudPhone também possui uma arquitetura semelhante.
Acesso a telefones celulares: conheça os recursos de interface dos usuários que interagem com dispositivos físicos. Haverá muito o que fornecer para esta peça.Nos dias de hoje, telefones celulares, alto-falantes, câmeras, telefones e mensagens de texto ainda precisam ser locais. Verifique se as funções básicas estão disponíveis quando a rede estiver instável. Pode-se considerar que ele regrediu às necessidades de máquinas funcionais.
Servidor: para atender às necessidades de aplicativos inteligentes, forneça um sistema operacional de celular, para que os usuários tenham a mesma experiência que o uso de smartphones.
Protocolo de acesso: oferece uma apresentação com qualidade de imagem mais alta sob as condições de rede existentes.

Essas premissas foram geradas basicamente em 2016. Naquela época, a experiência na nuvem da área de trabalho não era boa, uma era que o protocolo da área de trabalho não era ideal e a qualidade da tela não era boa. Outra máquina virtual também é fraca na virtualização da placa gráfica. Afinal, as máquinas virtuais da época ainda eram dominadas pelo poder da computação. É bastante extravagante fazer com que todas as máquinas virtuais tenham uma GPU. Naquele momento, a rede iniciou o 4G. A infraestrutura não atendeu às demandas correspondentes. Portanto, da perspectiva da época, o CloudPhone ainda está além do alcance, e as condições que precisam ser atendidas não são apenas a própria tecnologia. Também conta com o desenvolvimento de várias tecnologias.

Nova era, novo CloudPhone

O tempo voa, o tempo é como um ônibus espacial. Logo chegou em 2020. A Huawei lançou o CloudPhone. O NetEase Tencent Baidu também lançou jogos em nuvem de acordo. Uma rodada de desenvolvimento tecnológico de cada vez pode eventualmente transformar sonhos em realidade. Agora é hora de olhar novamente para o CloudPhone.
A arquitetura é realmente consistente. Não há melhorias substanciais. Mas, olhando para o desenvolvimento da tecnologia, há realmente boas oportunidades.

• A popularidade do 5G - as notícias da nova infraestrutura se espalharam por todo o país. De fato, o 5G trouxe reformas em vários setores. Alta largura de banda, baixa latência, fragmentação da rede. Da perspectiva do ambiente de rede, ele melhorou bastante da nuvem para o local. Isso fornece um bom meio de operadora para a conexão de protocolo do CloudPhone.
• A tecnologia GRID VGPU da VGPU-nvidia tem sido amplamente usada. Com a ajuda da virtualização de hardware, as máquinas virtuais também podem fornecer bons recursos de GPU. Nessas máquinas virtuais, o poder de exibição que foi criticado também foi significativamente aprimorado.
• Os discos Virtio-GPU, placas de rede etc. na máquina virtual KVM são muito cedo para usar o virtio para melhorar o desempenho. A placa gráfica não foi uma boa solução. O virtio-GPU que apareceu depois contou com a tecnologia Virgl 3D. Finalmente, os comandos relacionados à GPU podem ser transmitidos de forma transparente ao host para simulação. Mas o efeito é capaz de suportar apenas 3D, não tão bom quanto a virtualização de hardware.
  A comunidade recentemente usou o Vulkan para Virtio-GPU. Em teoria, deve haver melhores resultados. Quando o GRID não está disponível, o uso da tecnologia Virtio-GPU também é uma opção.
• Servidor ARM - graças às sanções técnicas do Lao Mei. Atualmente, há uma onda de servidores ARM. A CPU usada no telefone móvel é da arquitetura ARM; portanto, se você emular o CloudPhone no servidor ARM, evitará o problema de precisar executar a conversão de instruções na plataforma x86_64 para ser compatível com os aplicativos ARM. Esta peça também irá acelerar o desempenho do CloudPhone.
• Protocolo de transmissão - Os protocolos mais usados ​​são o VNC e o Spice. Parece que a exibição da imagem não teve um progresso particularmente grande. No entanto, verifica-se que, quando o Android usa o teste adb, a imagem remota do telefone móvel pode ser apresentada localmente. Comparada com a maneira tradicional de obter informações de imagem através da placa gráfica, esta peça é uma nova solução.

Ideias de implementação do CloudPhone

Do ponto de vista mais básico, a essência do CLoudPhone é fornecer um sistema operacional Android ou IOS no servidor em nuvem. É claro que o iOS só pode esperar que a Apple nos surpreenda. Para o Android, como é o sistema, é possível resolver o problema de simular o sistema operacional por diferentes níveis.

• Hardware simulado - Assim como a idéia de uma máquina virtual, simulando o hardware do telefone celular, induz o Android a pensar que está sendo executado em um hardware real do telefone móvel. Por exemplo, a tecnologia de peixinho atualmente usada. É simular o periférico do telefone móvel no qemu e depois fornecê-lo ao sistema Android. Obviamente, a execução na plataforma X86 ou ARM ainda requer consideração cuidadosa.
• O sistema operacional Android também roda em cima do Linux. Então o próprio Linux pode ser executado nas plataformas x86 e ARM. Portanto, a versão correspondente também pode ser formulada para o sistema operacional, como o Android-x86, que pode ser instalado na máquina virtual. Muitos tablets x86 atuais estão usando o sistema Android-x86. O mesmo também pode compilar o sistema Android-arm para executar na máquina virtual ARM.
• Ecologia da APP - Se você usar o ecossistema ARM, a APP estará pronta, o que exige uma proximidade infinita do ambiente do telefone móvel no sistema operacional e no hardware simulado. Caso contrário, haverá flashback de APP comum, tela branca e outros problemas. Então mude de idéia. Se o próprio aplicativo também puder fazer algumas alterações, ele começará a adaptar a compatibilidade do sistema em execução no CloudPhone. Portanto, acredite que o CloudPhone realmente se moverá em direção ao uso comercial.
• A tecnologia Container-Anbox é transformar o sistema Android em um contêiner através do lxc. Esta peça ignora o link do emulador e conecta diretamente o sistema Android ao hardware para melhorar o desempenho.
  A comparação entre contêineres e máquinas virtuais não é detalhada aqui.
  O Android em contêiner começou a ser orientado a aplicativos. Uma janela pode ser inicializada para cada aplicativo, e essa implementação está realmente mais alinhada com a ideia de jogos em nuvem. O que você deseja não é um telefone celular, mas uma caixa de areia que pode executar aplicativos remotamente.
  O Android na simulação fornece uma função completa do telefone móvel, pois o que você deseja fazer depende inteiramente do usuário.
  Portanto, essas duas tecnologias enfrentam cenários diferentes e têm seus próprios espaços de convivência, não havendo diferença entre quem é bom e quem é ruim.

Portanto, agora existem várias idéias para implementar telefones celulares na nuvem ou jogos na nuvem:

• Servidor 1.x86 + emulador ARM + braço Android
• Servidor 2.x86 + emulador x86 + Android-x86
• 3. servidor ARM + emulador ARM + braço Android
• Servidor 4.x86 + contêiner Android-x86
• 5. Servidor ARM + contêiner Android-arm

Principalmente sobre a forma do sistema.A escolha do APP é uma questão ecológica.Para ser compatível com o ARM-APP, é necessário converter a interface do ARM e executar o ARM APP através de um houdini semelhante no sistema x86. Mas, por um lado, haverá perda de desempenho e, por outro, não é muito bom. Se você usa o sistema ARM, não há problema ecológico, mas para resolver a diferença de desempenho entre o servidor ARM e o servidor x86. Em conjunto, não é fácil descobrir qual combinação é mais adequada para uso comercial. Por exemplo, a Tencent está disposta a compilar uma versão x86 do King Glory. Então o servidor x86 + o contêiner Android-x86 + x86 king glory é definitivamente a melhor escolha. Por exemplo, o servidor Kunpeng da Huawei + o simulador de BRAÇO + a glória do rei do braço é sua melhor escolha.

Sumário

A perspectiva de desenvolvimento do CloudPhone ainda é enorme, mas o padrão atual ainda é caótico. O desenvolvimento da tecnologia resolveu o problema do hardware básico, mas mais é um estabelecimento ecológico. Espero que vários fabricantes possam usar suas próprias vantagens para promover ativamente o desenvolvimento dessa tecnologia. Eu também espero que meu sonho possa realmente ser realizado.